Anders Hagen Jarmund,1* Steinar Kristiansen,2, 3 Martin Leth-Olsen,1,4 Christina Vogt,5, 6 Ingunn Nervik,7 Hans Torp,1 Erik Waage Nielsen,2, 3, 8, 9 og Siri Ann Nyrnes1,4
1Institutt for sirkulasjon og bildediagnostikk (ISB), NTNU – Norges teknisk-naturvitenskapelige universitet, Trondheim, Norge
2Kirurgisk klinikk, Nordlandssykehuset, Bodø
3Institutt for klinisk medisin, Det helsevitenskapelige fakultet, UiT – Norges arktiske universitet, Tromsø
4Barne- og ungdomsklinikken, St. Olavs Hospital, Trondheim universitetssykehus, Trondheim
5Institutt for klinisk og molekylær medisin (IKOM), NTNU, Trondheim
6Avdeling for patologi, St. Olavs Hospital, Trondheim universitetssykehus, Trondheim
7Cellular and Molecular Imaging Core Facility (CMIC), NTNU, Trondheim
8Fakultet for sykepleie og helsevitenskap, Nord Universitet, Bodø
9Avdeling for smertebehandling, Oslo universitetssykehus og Universitetet i Oslo (UiO), Oslo
Bakgrunn
Embolier – slik som gass- eller beinmargsembolier – skaper karakteristiske mønster i Doppler-spekteret, såkalte High-Intensity Transient Signals (HITS). Vi har tidligere vist at NeoDoppler – et Doppler-basert overvåkingsoppsett utviklet for spedbarn – er i stand til å detektere HITS under hjertekirurgi [1]. Det fysiske korrelatet til HITS-ene har imidlertid vært usikker. I dette prosjektet brukes en dyremodell til å kartlegge HITS skapt av beinmarg, luft-bobler og ultralyd-kontrast.
Metode
Landgriser (spesifikk patogen-frie) ble allokert til enten bilateral nagling av femur eller intraarteriell injeksjon av autolog beinmarg, mens dyrene ble overvåket med cerebral Doppler-ultralyd (NeoDoppler, transducer-frekvens 7.8 MHz). Emboli-forekomst ble histologisk validert post-mortem. Ultralyd-data fra hjertekirurgi hos spedbarn ble brukt til sammenligning, der embolibyrde og Doppler-intensitet av HITS ble målt før, under og etter sternotomi.
Resultater
Elleve av tolv inkluderte griser (median vekt 29.5 kg) ble overvåket med NeoDoppler under bilateral nagling av femur [2]. HITS ble sett hos fem dyr (45 %). Cerebrale embolier ble imidlertid påvist hos hele elleve av tolv (92 %) ved histologi. Fire andre dyr (median vekt 29 kg) fikk injisert autolog beinmarg intraarterielt og sterke HITS ble sett hos alle fire (100 %). Ultralyd-kontrast skapte et visuelt karakteristisk mønster, mens beinmarg og luftbobler var sammenlignbare visuelt og i intensitet. Sternotomi ved hjertekirurgi resulterte i HITS hos åtte av tretten spedbarn (62 %). Sternotomi gav økt emboli-byrde (totalt antall HITS var hhv. 53, 104, og 63 før, under og etter sternotomi), og økt HITS intensitet (p < 0.001), men HITS-intensiteten var lavere enn HITS-ene detektert hos gris (p < 0.001).
Konklusjon
Høy-frekvent cerebral Doppler-ultralyd er velegnet til perioperativ overvåkning hos spedbarn med åpen fontanelle og er i stand til å detektere embolier i form av HITS i sanntid. Kontrollerte griseforsøk indikerer imidlertid at metoden kan ha begrenset sensitivitet og spesifisitet for beinmargsembolier. Den kliniske betydningen av embolier som gir HITS er foreløpig uavklart.
Figur a Embolier danner forbigående signaler med høy intensitet (high-intensity transient signals, HITS) i Doppler-spekteret. Pilen markerer én av flere HITS i hjerneblodstrømmen hos en gris etter injeksjon med autolog beinmarg. b Beinmargsemboli (pil) i hjernevev fra gris som har gjennomgått bilateral nagling av femur. Snittet viser også diffus fett-infiltrasjon fra mulig oppløste embolier. Hjernevevet er farget rødt for fett med Sudan III.
Finansiering
Studien er finansiert ved hjelp av støtte fra Helse Nord, Odd Berg Gruppen, I.K. Lykkes fond ved Det Kongelige Norske Videnskabers Selskab, Familien Blix’ fond, Forskningsrådets FORNY-program, Samarbeidsorganet mellom St. Olavs hospital og Fakultet for medisin og helsevitenskap, NTNU, Foreningen for hjertesyke barn, Hjertefondet forskning ved Fondsstiftelsen ved St. Olavs hospital.
